【教学基本信息】
课题：地理信息技术在防灾减灾中的应用——GPS信息获取
教材版本：新教材（信息技术模块）
课时：1课时

【教学目标】

1. 知识与技能：

• 理解GPS（全球定位系统）的基本工作原理与功能。

• 掌握使用手持GPS设备或智能手机应用获取位置、速度、时间等关键信息的基本操作。

• 能够结合具体防灾减灾场景（如灾情上报、人员定位、物资调度），分析GPS信息的作用。

1. 过程与方法：

• 通过模拟操作与实践练习，体验GPS信息获取的过程。

• 通过案例分析与小组讨论，探究GPS在防灾减灾各环节中的具体应用。

1. 情感、态度与价值观：

• 认识现代地理信息技术对保障人民生命财产安全的重要意义。

• 培养在灾害面前运用科技手段解决问题的意识与协作精神。

【教学重点与难点】

• 重点：GPS信息获取的基本操作；GPS在防灾减灾中的典型应用。
• 难点：理解GPS的卫星定位原理；在不同灾害情境下合理设计GPS应用方案。

【教学准备】

1. 教师准备：多媒体课件、GPS工作原理动画、防灾减灾应用案例视频、手持GPS演示设备（或安装有GPS功能模拟软件的平板电脑）。
2. 学生准备：智能手机（安装有地图或定位类APP，如高德地图、百度地图的定位功能）。
3. 环境准备：确保教室或户外实践区域有良好的卫星信号接收条件。

【教学过程】
一、 情境导入（5分钟）
播放一段短片，展示在洪水、地震等灾害中，救援人员利用GPS快速定位受灾地点、引导疏散路线的场景。提出问题：“短片中救援人员依靠什么技术实现了精准定位与导航？这种技术如何帮助我们防灾减灾？”引出本节课主题——GPS信息获取。

二、 新知讲授与原理探究（15分钟）

1. GPS是什么？

• 简要介绍：全球定位系统（Global Positioning System），由美国建立，提供全球、全天候的定位、导航、授时服务。

• 类比说明：如同在茫茫大海中，通过测量与多个已知灯塔的距离来确定自己的位置。

1. GPS如何工作？（结合动画讲解）

• 空间部分：由24颗以上卫星组成星座，持续发送信号。

• 用户部分：GPS接收机（如手机、专业设备）接收至少4颗卫星的信号。

• 核心原理：通过测量信号传播时间，计算接收机与各卫星的距离，通过几何交汇确定接收机的三维位置（经度、纬度、高程）和时间。

1. GPS能提供哪些信息？

• 核心信息：位置坐标（经纬度）、海拔高度、精确时间。

• 派生信息：运动速度、行进方向、轨迹记录。

三、 实践操作：获取GPS信息（15分钟）

1. 教师演示：使用手持GPS设备或平板模拟软件，演示开机、搜星、查看位置坐标、记录航点等基本操作。

1. 学生实践（分组进行）：

• 任务一：使用自己智能手机的地图APP，开启定位功能，记录当前所在位置的经纬度坐标和海拔高度（注意APP权限设置）。

• 任务二：在户外安全区域（或利用软件模拟），小组内一位同学缓慢移动，其他同学观察其位置坐标和轨迹的变化。

1. 交流分享：各小组汇报获取的坐标数据，讨论影响定位精度的可能因素（如建筑物遮挡、天气、设备性能）。

四、 案例分析与应用探究（20分钟）
结合教材与补充材料，深入探讨GPS在防灾减灾“灾前-灾中-灾后”全过程中的应用。

1. 灾前预防：

• 案例：地质灾害隐患点监测设备的精确定位与数据回传。

• 讨论：GPS如何帮助建立精准的灾害风险数据库？

1. 灾中应急：

• 案例：地震后，救援队利用GPS快速定位废墟下的生命信号位置；群众利用手机GPS功能上报自身受困位置。

• 角色扮演：设计一个“洪涝灾害被困人员求救”情景，模拟如何用手机将准确的GPS位置信息发送给救援中心。

1. 灾后评估与重建：

• 案例：利用GPS测量山体滑坡的面积与体积，评估灾害损失；对重建物资运输车辆进行路径规划与实时监控。

• 小组任务：为某次台风后的灾情调查队，设计一个利用GPS进行倒损房屋定位与信息采集的工作流程。

五、 提升与作业布置（5分钟）

1. 课堂

• 技术回顾：GPS通过卫星信号实现精准定位，提供位置、时间等关键信息。

• 应用升华：GPS是地理信息技术体系中的重要组成部分，与RS（遥感）、GIS（地理信息系统）集成应用，能极大提升防灾减灾的效率和科学性。例如，GPS为遥感图像提供地理坐标，将现场定位数据输入GIS进行分析决策。

1. 作业布置：

• 基础题：简述GPS的基本工作原理。

• 实践题：使用手机地图APP，规划一条从学校到附近应急避难场所的最优路径，并记录关键点的坐标。

• 探究题（选做）：查找一个利用GPS技术成功辅助防灾减灾的真实案例，分析其成功的关键因素。

【教学反思】（教师用）
本节课将理论原理、实践操作与情境应用相结合，旨在让学生不仅“知道”GPS，更能“使用”GPS并思考其价值。教学中需注意平衡原理讲解的深度与实践操作的可行性，确保学生能在有限时间内掌握核心。对于设备条件有限的学校，可充分利用模拟软件和手机APP进行替代。案例选择应贴近生活、真实可信，激发学生的共鸣与探究欲。强调信息技术的工具性，引导学生思考如何将其创造性地应用于解决实际问题，特别是关乎生命安全的防灾减灾领域。